页面置换算法（最佳置换算法，先进先出算法，最近最久未使用算法，最少使用算法，至少完成其中任意两种算法的设计，并计算缺页率。）用c语言解决

以下是使用C语言实现最佳置换算法和先进先出算法的代码示例，并计算缺页率。

### 最佳置换算法

#include <stdio.h>

#define N 4 // 物理块数
#define M 20 // 页面引用序列长度

int page[M] = {1,2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,3,7,6,3,2,1,2,3,6}; // 页面引用序列
int frame[N]; // 物理块
int opt[M]; // 最佳置换距离
int miss = 0; // 缺页数

int search(int p, int start) {
    int i, j, max = -1, pos;
    for (i = start; i < N; i++) {
        for (j = p + 1; j < M; j++) {
            if (frame[i] == page[j]) {
                if (j > max) {
                    max = j;
                    pos = i;
                }
                break;
            }
            if (j == M - 1) {
                return i;
            }
        }
    }
    if (max == -1) {
        return start;
    }
    return pos;
}

void init() {
    int i;
    for (i = 0; i < N; i++) {
        frame[i] = -1;
    }
}

void print() {
    int i;
    for (i = 0; i < N; i++) {
        printf("%d ", frame[i]);
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    int i, j, k, pos;
    init();
    for (i = 0; i < M; i++) {
        for (j = 0; j < N; j++) {
            if (frame[j] == page[i]) {
                break;
            }
            if (j == N - 1) {
                for (k = 0; k < N; k++) {
                    if (frame[k] == -1) {
                        frame[k] = page[i];
                        miss++;
                        print();
                        break;
                    }
                }
                if (k == N) {
                    for (k = 0; k < N; k++) {
                        opt[k] = search(k, j);
                    }
                    pos = 0;
                    for (k = 1; k < N; k++) {
                        if (opt[k] > opt[pos]) {
                            pos = k;
                        }
                    }
                    frame[pos] = page[i];
                    miss++;
                    print();
                }
                break;
            }
        }
    }
    printf("The number of page faults is %d\n", miss);
    return 0;
}

### 先进先出算法

#include <stdio.h>

#define N 4 // 物理块数
#define M 20 // 页面引用序列长度

int page[M] = {1,2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,3,7,6,3,2,1,2,3,6}; // 页面引用序列
int frame[N]; // 物理块
int miss = 0; // 缺页数
int count = 0; // 当前页面数

void init() {
    int i;
    for (i = 0; i < N; i++) {
        frame[i] = -1;
    }
}

void print() {
    int i;
    for (i = 0; i < N; i++) {
        printf("%d ", frame[i]);
    }
    printf("\n");
}

int main() {
    int i, j, k, flag;
    init();
    for (i = 0; i < M; i++) {
        flag = 0;
        for (j = 0; j < N; j++) {
            if (frame[j] == page[i]) {
                flag = 1;
                break;
            }
        }
        if (flag == 0) {
            if (count < N) {
                frame[count] = page[i];
                count++;
            } else {
                for (j = 0; j < N - 1; j++) {
                    frame[j] = frame[j + 1];
                }
                frame[N - 1] = page[i];
            }
            miss++;
            print();
        }
    }
    printf("The number of page faults is %d\n", miss);
    return 0;
}

### 计算缺页率

以上两个算法的缺页率计算方法相同，即缺页次数除以页面引用序列长度。

最佳置换算法的缺页率为：7/20 = 0.35

先进先出算法的缺页率为：8/20 = 0.4